????此次探月任務(wù)成功的標(biāo)志,就是探測(cè)器安全著陸月面,巡視器成功轉(zhuǎn)移到月面并行駛,著陸器和巡視器完成互拍并獲得圖像,即“落下去,走起來(lái)”。
12月2日1時(shí)30分,嫦娥三號(hào)發(fā)射。在隨后的十來(lái)天時(shí)間里,嫦娥三號(hào)將通過(guò)奔月、繞月,最終落月。本報(bào)記者專訪了探月工程二期嫦娥三號(hào)任務(wù)探測(cè)器系統(tǒng)總設(shè)計(jì)師孫澤洲。
經(jīng)過(guò)12分鐘動(dòng)力下降過(guò)程,實(shí)現(xiàn)月面軟著陸
????記者:請(qǐng)介紹一下這次嫦娥三號(hào)任務(wù)的概況。
????孫澤洲:任務(wù)過(guò)程大致是這樣的:運(yùn)載火箭先將探測(cè)器運(yùn)送到地月轉(zhuǎn)移軌道。在這個(gè)過(guò)程中,需要進(jìn)行1—3次中途修正。
????隨后,探測(cè)器進(jìn)行近月制動(dòng)進(jìn)入圓形軌道,并進(jìn)一步調(diào)整為橢圓軌道,為后續(xù)動(dòng)力下降段提供準(zhǔn)備。
????此后,探測(cè)器將在飛行4—5天后,在近月點(diǎn)15公里處開始進(jìn)入動(dòng)力下降。下降過(guò)程持續(xù)12分鐘左右,并最終實(shí)現(xiàn)嫦娥三號(hào)探測(cè)器的月面軟著陸。
????探測(cè)器包括著陸器和巡視器(月球車)。著陸后,探測(cè)器將擇機(jī)釋放月球車,著陸器開展就位探測(cè),月球車開展巡視勘察。
????概括來(lái)說(shuō),任務(wù)成功的標(biāo)志是,探測(cè)器安全著陸月面,巡視器成功轉(zhuǎn)移到月面并行駛,著陸器和巡視器完成互拍并獲得圖像,即“落下去,走起來(lái)”。
????記者:探測(cè)器是嫦娥三號(hào)任務(wù)五大系統(tǒng)中的核心系統(tǒng),它的構(gòu)成是怎樣的,承擔(dān)什么任務(wù)?
????孫澤洲:整個(gè)嫦娥三號(hào)探測(cè)器由著陸器和巡視器兩部分組成,主要任務(wù)是兩個(gè):實(shí)施月面軟著陸和實(shí)施在月面的巡視勘查。
????探測(cè)器落月之前,巡視器是不工作的,它作為一個(gè)載荷,固定在著陸器的頂部。整個(gè)前期的飛行和動(dòng)力下降過(guò)程,以及實(shí)施軟著陸任務(wù)都是由著陸器來(lái)完成。到月面之后,著陸器和巡視器配合,把巡視器釋放到月面上,成為兩個(gè)獨(dú)立的探測(cè)器,在月面開展各自的科學(xué)探測(cè)任務(wù)。除了巡視器在月面進(jìn)行巡視勘查之外,著陸器上也攜帶著載荷在月面進(jìn)行探測(cè)。
????巡視器在月面完成的任務(wù)包括利用測(cè)月雷達(dá)、全景相機(jī)等有效載荷進(jìn)行科學(xué)探測(cè)任務(wù)。著陸器則利用極紫外相機(jī)、月基光學(xué)望遠(yuǎn)鏡等有效載荷進(jìn)行探測(cè)。此外,著陸器和巡視器還搭載了工程載荷,進(jìn)行對(duì)月面等方面的測(cè)量,為后續(xù)的月球探測(cè)任務(wù)做一些基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的積累。
落月比繞月需要更精細(xì)的環(huán)境數(shù)據(jù)來(lái)提供支持
????記者:嫦娥三號(hào)探測(cè)器和之前的嫦娥一號(hào)衛(wèi)星、嫦娥二號(hào)衛(wèi)星有何不同?
????孫澤洲:進(jìn)入15乘100公里軌道之前,應(yīng)該說(shuō)嫦娥三號(hào)的飛行過(guò)程和嫦娥二號(hào)的飛行過(guò)程是基本一致的,有很好的繼承性。之后的飛行過(guò)程會(huì)有很大的不同。距離月面15公里之后的動(dòng)力下降過(guò)程,就完全是嫦娥三號(hào)面臨的新任務(wù)。在12分鐘的落月過(guò)程中,要靠探測(cè)器自身的敏感器對(duì)月進(jìn)行測(cè)距、測(cè)速以及障礙識(shí)別,來(lái)完成整個(gè)動(dòng)力下降的自主導(dǎo)航與控制,完成軟著陸。也就是說(shuō),整個(gè)軟著陸過(guò)程基本是靠探測(cè)器自主完成的。
????從產(chǎn)品角度講,嫦娥三號(hào)和嫦娥二號(hào)、嫦娥一號(hào)的整個(gè)平臺(tái),包括設(shè)備、系統(tǒng)的功能,都有非常大的區(qū)別。有一定的技術(shù)可以繼承,但總的來(lái)說(shuō)全都是新的。
????記者:嫦娥三號(hào)任務(wù)是我國(guó)首次在地球外實(shí)行軟著陸和月面巡視勘察,我們?cè)谧鎏綔y(cè)器頂層設(shè)計(jì)和統(tǒng)籌工作時(shí),有哪些新的考慮?
????孫澤洲:嫦娥三號(hào)的任務(wù)是在月面進(jìn)行軟著陸,因此,除了空間環(huán)境、月球紅外普照等因素以外,對(duì)探測(cè)器影響比較直接的還是月表的地形地貌以及月塵等環(huán)境因素,尤其是地形地貌。過(guò)去發(fā)射的航天器都是繞月飛行,我們對(duì)環(huán)境知道一個(gè)宏觀的情況,就可以滿足工程設(shè)計(jì)的需要。但嫦娥三號(hào)需要更精細(xì)的環(huán)境數(shù)據(jù)來(lái)提供對(duì)任務(wù)設(shè)計(jì)的支持。
????以上這些因素對(duì)我們的探測(cè)器設(shè)計(jì)提出了兩方面的新要求:一是盡最大可能去認(rèn)識(shí)月面的環(huán)境,二是在設(shè)計(jì)上想辦法降低環(huán)境的不確定性帶來(lái)的風(fēng)險(xiǎn)。
月球地形地貌不確定是本次任務(wù)最大風(fēng)險(xiǎn)
????記者:嫦娥三號(hào)探測(cè)器的研制在技術(shù)上有哪些創(chuàng)新和突破?
????孫澤洲:整個(gè)探測(cè)器新研制產(chǎn)品比例達(dá)到80%,從技術(shù)來(lái)講,有多個(gè)方面的創(chuàng)新和突破:
????首先是總體優(yōu)化設(shè)計(jì),主要表現(xiàn)在三個(gè)方面:一是為了完成月面軟著陸任務(wù),通過(guò)建立月表地形地貌的、月壤的很多模型,構(gòu)建一個(gè)地面的仿真驗(yàn)證系統(tǒng),為分析驗(yàn)證提供相應(yīng)的工具和手段;二是由于整個(gè)探測(cè)器受到發(fā)射重量的嚴(yán)格約束,整個(gè)系統(tǒng)都進(jìn)行了小型化和集成化的設(shè)計(jì);三是在系統(tǒng)上有一些功能互用等設(shè)計(jì)方法的應(yīng)用,一方面照顧了輕、小型化的要求,同時(shí)還要保證系統(tǒng)的可靠性。
????第二是推進(jìn)系統(tǒng),我們?yōu)閯?dòng)力下降過(guò)程研制了我國(guó)航天器歷史上第一臺(tái)變推力發(fā)動(dòng)機(jī)。
????此外,在著陸器的導(dǎo)航與控制、著陸緩沖機(jī)構(gòu)、熱控分系統(tǒng)、巡視器的移動(dòng)、巡視器的自主導(dǎo)航與控制以及遙操作和科學(xué)載荷方面,也有很多創(chuàng)新。
????我覺(jué)得,整個(gè)嫦娥三號(hào)任務(wù)的技術(shù)難度也都體現(xiàn)在這些方面。
????記者:在嫦娥三號(hào)任務(wù)中,最大的風(fēng)險(xiǎn)來(lái)自哪些方面?
????孫澤洲:風(fēng)險(xiǎn)表現(xiàn)在三個(gè)方面。第一,整個(gè)產(chǎn)品的狀態(tài)都比較新。新產(chǎn)品比例多了之后,這種設(shè)備或者產(chǎn)品本身質(zhì)量的風(fēng)險(xiǎn)性比其他的型號(hào)相對(duì)來(lái)說(shuō)會(huì)大一些。但是,全新的產(chǎn)品不代表就一定質(zhì)量不高,或者可靠性不高,這是辯證統(tǒng)一的。
????第二,嫦娥三號(hào)任務(wù)很多關(guān)鍵的動(dòng)作和關(guān)鍵的環(huán)節(jié),都是一次性的、短暫的,并且是唯一的。這個(gè)動(dòng)作只能在這時(shí)刻做,開弓沒(méi)有回頭箭,沒(méi)有說(shuō)退回來(lái),恢復(fù)到一個(gè)狀態(tài)再走。比如動(dòng)力下降,一旦15公里開始往下走了,就必須要一直落到月面,這也是任務(wù)的特點(diǎn)所決定的。
????第三,地形地貌環(huán)境的不確定性,應(yīng)該說(shuō)是嫦娥三號(hào)最大的潛在風(fēng)險(xiǎn)。最終落的那個(gè)區(qū)域的地形對(duì)任務(wù)成功與否影響很大。
????雖然風(fēng)險(xiǎn)大,但我們還是有信心的。首先,新產(chǎn)品有新產(chǎn)品的好處。新產(chǎn)品在設(shè)計(jì)上,還是有基礎(chǔ)的。并且,隨著整個(gè)行業(yè)的質(zhì)量管理水平的提高,新產(chǎn)品在初始設(shè)計(jì)的時(shí)候,某些設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)考慮得會(huì)更充分一些,因此在設(shè)計(jì)上本身固有的可靠性也就會(huì)得到相應(yīng)的保證。
·凡注明來(lái)源為“??诰W(wǎng)”的所有文字、圖片、音視頻、美術(shù)設(shè)計(jì)等作品,版權(quán)均屬海口網(wǎng)所有。未經(jīng)本網(wǎng)書面授權(quán),不得進(jìn)行一切形式的下載、轉(zhuǎn)載或建立鏡像。
·凡注明為其它來(lái)源的信息,均轉(zhuǎn)載自其它媒體,轉(zhuǎn)載目的在于傳遞更多信息,并不代表本網(wǎng)贊同其觀點(diǎn)和對(duì)其真實(shí)性負(fù)責(zé)。
網(wǎng)絡(luò)內(nèi)容從業(yè)人員違法違規(guī)行為舉報(bào)郵箱:jb66822333@126.com